LU86509A1 - STEELS FOR LAMINATION OF LOW TEMPERATURE BELTS - Google Patents
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C 2368/8607.C 2368/8607.
CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,METALLURGICAL RESEARCH CENTER -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,
Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).Non-profit association -Vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).
Aciers pour laminage de bandes à basse température.Steels for strip rolling at low temperatures.
La présente invention concerne des aciers pour laminage de bandes à basse température, ainsi qu'un procédé de laminage à basse température, applicable à ces aciers.The present invention relates to steels for rolling strips at low temperature, as well as a low temperature rolling process, applicable to these steels.
Dans la pratique actuelle, les brames d'acier sont réchauffées jusqu' à des températures de l'ordre de 1200°C à 1300°C dans un four à brames. Elles sont ensuite transmises au laminoir dégrossisseur, puis au laminoir finisseur où elles entrent à une température d'environ 1030°C.In current practice, the steel slabs are reheated to temperatures of the order of 1200 ° C to 1300 ° C in a slab oven. They are then transmitted to the roughing rolling mill, then to the finishing rolling mill where they enter at a temperature of around 1030 ° C.
Le laminoir de finition s'accompagne typiquement d'une perte de température d'environ 150°C. Dans ces conditions, la température de fin de laminage est habituellement de l'ordre de 880°C à 900°C pour les // - 2 - aciers courants. Ce niveau de température permet de laminer l'acier à l'état austénitique. Cette technique est particulièrement bien adaptée au cas, fréquent actuellement, où les bandes sont ensuite soumises à un recuit de longue durée en bobine, qui permet de supprimer le vieillissement des aciers contenant de l'aluminium.The finishing rolling mill is typically accompanied by a temperature loss of approximately 150 ° C. Under these conditions, the end of rolling temperature is usually of the order of 880 ° C. to 900 ° C. for common steels. This temperature level makes it possible to roll the steel in an austenitic state. This technique is particularly well suited to the case, currently frequent, where the strips are then subjected to a long-term annealing in a coil, which makes it possible to suppress the aging of steels containing aluminum.
Il n'en va cependant pas de même lorsque l'on applique une méthode de recuit continu. Dans ce cas, le refroidissement est trop rapide pour assurer la précipitation du carbone et de l'azote. On est alors amené à pratiquer un recuit supplémentaire, dit de survieillissement, pour provoquer la précipitation des éléments interstitiels, tels que le carbone et l'azote, qui ont été remis en solution aux températures de recuit. Ce recuit supplémentaire demande un temps non négligeable et nécessite une installation adéquate et consomme de l'énergie, ce qui nuit à la productivité et à l'économie du traitement.However, this is not the case when applying a continuous annealing method. In this case, the cooling is too rapid to ensure the precipitation of carbon and nitrogen. It is then necessary to practice an additional annealing, called overaging, to cause the precipitation of the interstitial elements, such as carbon and nitrogen, which have been redissolved at the annealing temperatures. This additional annealing requires considerable time and requires an adequate installation and consumes energy, which harms the productivity and the economy of the treatment.
Un moyen connu pour supprimer le vieillissement de l'acier consiste à bloquer l'azote, c'est-à-dire à éviter la décomposition du nitrure d'aluminium AIN en limitant la température de réchauffage des brames à 1100°C maximum.One known means for suppressing the aging of steel consists in blocking the nitrogen, that is to say in avoiding the decomposition of the aluminum nitride AIN by limiting the heating temperature of the slabs to 1100 ° C. maximum.
Par température de réchauffage des brames, il faut également entendre la température d'égalisation des lingots de coulée continue tronçonnés et réchauffés, généralement par induction, pour égaliser leur température avant d'être laminés directement.By reheating temperature of the slabs is also meant the temperature of equalization of the sectioned and reheated continuous casting ingots, generally by induction, to equalize their temperature before being directly rolled.
La limitation de la température de réchauffage des brames donne cependant lieu à certains problèmes lorsque l'on désire terminer le laminage à chaud en phase totalement austénitique, c'est-à-dire à au moins 880°C pour les aciers classiques.Limiting the reheating temperature of the slabs, however, gives rise to certain problems when it is desired to complete the hot rolling in the totally austenitic phase, that is to say at least 880 ° C. for conventional steels.
Du fait de l'abaissement de la température de début de laminage à chaud, l'intervalle de température disponible pour ce laminage se trouve réduit et il est difficile, dans le cas de nombreux laminoirs existants, d'effectuer entièrement le laminage en phase austénitique / / / i/ ' - 3 - homogène. Le risque est grand, dans ces conditions, de devoir terminer le laminage à des températures inférieures au point A^, c'est-à-dire situées dans le domaine intercritique où l'acier présente une structure mixte d'austénite et de ferrite (y + OL). La ferrite étant moins déformable que l'austénite, un même laminage nécessite une charge de laminage nettement plus élevée en phase mixte ( y + Œ) qu'en phase y homogène. Cet accroissement de charge se manifeste au moins pendant la dernière phase de laminage, c'est-à-dire lorsque la température du produit est la plus basse. Il en résulte une conduite plus difficile du laminoir à chaud et une difficulté accrue de respect des tolérances sur l'épaisseur de la bande laminée à chaud. Il s'ensuit également une dégradation des propriétés de la bande finale après laminage à froid et recuit en continu.Due to the lowering of the hot rolling start temperature, the temperature range available for this rolling is reduced and it is difficult, in the case of many existing rolling mills, to carry out the rolling in the austenitic phase entirely. / / / i / '- 3 - homogeneous. There is a great risk, under these conditions, of having to finish rolling at temperatures below the point A ^, that is to say located in the intercritical domain where the steel has a mixed structure of austenite and ferrite ( y + OL). Since ferrite is less deformable than austenite, the same rolling requires a significantly higher rolling load in the mixed phase (y + Œ) than in the homogeneous y phase. This increase in load is manifested at least during the last rolling phase, that is to say when the temperature of the product is lowest. This results in a more difficult operation of the hot rolling mill and an increased difficulty in respecting tolerances on the thickness of the hot rolled strip. It also results in a degradation of the properties of the final strip after cold rolling and continuous annealing.
La présente invention a pour objet de révéler des compositions d'acier permettant de pratiquer le laminage à basse température, tout en évitant les inconvénients précités.The object of the present invention is to reveal steel compositions making it possible to practice rolling at low temperature, while avoiding the aforementioned drawbacks.
Il est bien entendu qu'au sens de la présente invention, le laminage dit "à basse température" est un laminage à chaud dans un domaine de températures plus basses que celles qui sont habituellement pratiquées.It is understood that in the sense of the present invention, the so-called "low temperature" rolling is a hot rolling in a range of temperatures lower than those which are usually practiced.
A titre indicatif, le domaine de températures envisagé dans le cadre de l'invention va d'environ 1100°C maximum à la sortie du four de réchauffage ou d'égalisation à environ 700°C en fin de laminage alors que, dans la pratique habituelle, les valeurs correspondantes sont respectivement de 1300°C et 900°C.As an indication, the temperature range envisaged in the context of the invention ranges from approximately 1100 ° C. maximum at the outlet of the reheating or equalization oven to approximately 700 ° C. at the end of rolling whereas, in practice usual, the corresponding values are 1300 ° C and 900 ° C respectively.
La présente invention permet donc de déplacer vers le bas d'environ 150°C à 200°C l’ensemble des températures correspondant à la séquence de laminage à chaud.The present invention therefore makes it possible to move downwards from approximately 150 ° C. to 200 ° C. the set of temperatures corresponding to the hot rolling sequence.
D'une manière surprenante, les essais effectués par le Demandeur ont fait apparaître que les aciers à ultra basse teneur en carbone pouvaient, dans certaines conditions, être laminés à basse température sans encourir les inconvénients mentionnés plus haut.Surprisingly, the tests carried out by the Applicant have shown that steels with ultra low carbon content could, under certain conditions, be rolled at low temperature without incurring the drawbacks mentioned above.
y / - 4 -y / - 4 -
Les aciers qui font l'objet de la présente invention sont caractérisés en ce qu'ils présentent la composition pondérale suivante : carbone : max. 0,010 % azote : max. 50 ppm aluminium : max. 0,07 % phosphore : max. 0,080 % soufre : max. 0,025 % manganèse : 0,10 à 0,60 % titane : tel que (Ti) = 0,5 à. 5 C atomique le reste étant du fer et des impuretés inévitables.The steels which are the subject of the present invention are characterized in that they have the following weight composition: carbon: max. 0.010% nitrogen: max. 50 ppm aluminum: max. 0.07% phosphorus: max. 0.080% sulfur: max. 0.025% manganese: 0.10 to 0.60% titanium: such that (Ti) = 0.5 to. 5 C atomic the rest being iron and unavoidable impurities.
La teneur en carbone est avantageusement inférieure à 0,005 %.The carbon content is advantageously less than 0.005%.
En outre, la teneur en titane est telle que le rapport atomique (Ti)In addition, the titanium content is such that the atomic ratio (Ti)
CVS
soit de préférence compris entre 0,7 et 3.or preferably between 0.7 and 3.
Egalement selon l'invention, le titane peut être remplacé, en tout ou en partie, par du niobium. Dans ce cas, la teneur en niobium, respectivement la somme des teneurs en titane et en niobium, doit respecter les conditions précitées relatives à la teneur en titane.Also according to the invention, titanium can be replaced, in whole or in part, by niobium. In this case, the niobium content, respectively the sum of the titanium and niobium contents, must comply with the abovementioned conditions relating to the titanium content.
Les aciers conformes à l'invention peuvent être laminés à des températures nettement inférieures à la pratique courante du laminage à chaud.The steels according to the invention can be rolled at temperatures much lower than the current practice of hot rolling.
Conformément à un autre aspect de l'invention, on réchauffe une brame d'acier ayant la composition précitée, respectivement on égalise la température de ladite brame, à une température qui n'est pas supérieure à 1150°C, on soumet la brame à un laminage de dégrossissage au cours duquel elle se refroidit jusqu'à une température ne dépassant pas 950°C, et on la soumet ensuite à un laminage de finition dans un domaine de températures dont les limites supérieure et inférieure sont au maximum égales respectivement à 950°C et 850°C.According to another aspect of the invention, a steel slab having the above composition is heated, respectively the temperature of said slab is equalized, to a temperature which is not higher than 1150 ° C., the slab is subjected to a roughing rolling during which it cools down to a temperature not exceeding 950 ° C., and is then subjected to a finishing rolling in a temperature range the upper and lower limits of which are at most equal to 950 respectively ° C and 850 ° C.
Les taux de réduction appliqués au cours de ces opérations de laminage ne sont pas différents de ceux que l'on rencontre dans la pratique du laminage à chaud conventionnel des bandes d'acier. / /{ ï - 5 -The reduction rates applied during these rolling operations are no different from those encountered in the practice of conventional hot rolling of steel strips. / / {ï - 5 -
Egalement selon l'invention, il s'est avéré avantageux de fixer la limite supérieure de la température de réchauffage, respectivement d'égalisation des brames à 1050°C, celle de la température de début du laminage de finition à 850°C et celle de la température de fin du laminage de finition à 800°C.Also according to the invention, it has proved advantageous to fix the upper limit of the reheating temperature, respectively of equalization of the slabs at 1050 ° C., that of the temperature of the start of the finishing rolling at 850 ° C. and that from the end temperature of the finish rolling to 800 ° C.
Toujours selon l'invention, les bandes d'acier ainsi obtenues sont bo -•binées à une température inférieure à 650°C, et de préférence inférieure à 575°C.Still according to the invention, the steel strips thus obtained are bo - • biné at a temperature below 650 ° C, and preferably below 575 ° C.
L'exemple de réalisation qui suit permettra de faire bien comprendre la portée de la présente invention, ainsi que son intérêt pour la production de bandes laminées à chaud.The example of embodiment which follows will make it possible to clearly understand the scope of the present invention, as well as its advantage for the production of hot-rolled strips.
Exemple de réalisation.Example of realization.
On a produit, par laminage à chaud à basse température suivant l'invention, des bandes constituées de six aciers différents. Quatre aciers (A, B, C, D ) étaient conformes aux compositions qui font l'objet de l'invention, tandis que les deux autres aciers (R^, R^) présentaient des compositions classiques.Strips made of six different steels were produced by hot rolling at low temperature according to the invention. Four steels (A, B, C, D) conformed to the compositions which are the subject of the invention, while the other two steels (R ^, R ^) exhibited conventional compositions.
Le tableau 1 indique les compositions des six aciers soumis aux essais. Les quatre aciers de l'invention présentaient des teneurs en carbone de 10 à 50 fois plus faibles que les aciers classiques de référence; ils contenaient en outre soit du titane soit du niobium.Table 1 shows the compositions of the six steels tested. The four steels of the invention had carbon contents from 10 to 50 times lower than the standard reference steels; they also contained either titanium or niobium.
Tous ces aciers ont été réchauffés à 1100°C, puis laminés à chaud en faisant varier la température de fin de laminage entre 900°C et 730°C. Les bandes obtenues ont finalement été bobinées à 600 - 570°C.All these steels were heated to 1100 ° C, then hot rolled by varying the end of rolling temperature between 900 ° C and 730 ° C. The strips obtained were finally wound at 600-570 ° C.
φ 4 » - 6 - TABLEAU 1.φ 4 "- 6 - TABLE 1.
(en 10 ^ % poids)(in 10 ^% by weight)
Acier C Μη N P S Si Al Ti Nb A 3 131 1,2 4 2 5 16 26 B 1 148 1,8 3 15 19 16 20 C 3 120 2,1 4 2 4 15 — 31 D 4 147 2,3 16 14 13 16 — 35 57 253 5,2 16 15 24 23 R2 45 181 3,6 12 13 8 39Steel C Μη NPS Si Al Ti Nb A 3 131 1.2 4 2 5 16 26 B 1 148 1.8 3 15 19 16 20 C 3 120 2.1 4 2 4 15 - 31 D 4 147 2.3 16 14 13 16 - 35 57 253 5.2 16 15 24 23 R2 45 181 3.6 12 13 8 39
Le tableau 2 indique, en unités arbitraires, la charge de laminage requise pour appliquer le même laminage à ces six aciers, pour différentes températures de fin de laminage à chaud (Tp^).Table 2 indicates, in arbitrary units, the rolling load required to apply the same rolling to these six steels, for different temperatures at the end of hot rolling (Tp ^).
TABLEAU 2.TABLE 2.
ACIERSTEEL
Tp.LTp.L
L (°C) AB C D R1 R2 900 - 880 161 173 163 189 179 168 860 - 840 179 148 189 202 221 222 810 - 780 - 173 - 208 222 232 760 - 730 171 146 168 190 235 245L (° C) AB C D R1 R2 900 - 880 161 173 163 189 179 168 860 - 840 179 148 189 202 221 222 810 - 780 - 173 - 208 222 232 760 - 730 171 146 168 190 235 245
MM
i - 7 -i - 7 -
* <J* <J
L'examen du tableau 2 montre que, lorsque l'on passe du laminage en phase austénitique au laminage dans le domaine intercritique, la charge de laminage varie de moins de 10 % avec les aciers de l'invention, alors que sa variation atteint et dépasse 25 % dans le cas des aciers de référence.Examination of Table 2 shows that, when passing from rolling in the austenitic phase to rolling in the intercritical domain, the rolling load varies with less than 10% with the steels of the invention, while its variation reaches and exceeds 25% in the case of reference steels.
/J/ J
Claims (8)
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